精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:

(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;

(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;

(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

 

(1)速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°

  (2)E=1.0N/C  方向竖直向上(3)x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m

解析:(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v0与x轴夹角为θ,依题意得:粒子合力为零。①(1分)

重力mg=2.0×10-6N,电场力F=Eq=2×10-6N

洛伦兹力=4. 0×10-6N  ②(3分)

由f=qvB得  v0=2 m/s             ③(2分)

=  θ=60°             ④(2分)

速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°

 (2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力。故电场强度,⑤(3分)

方向竖直向上;⑥(2分)

 (3) 如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限,

圆弧左边与y轴相切N点;      ⑦(2分)

PQ匀速直线运动,PQ=v0t=0.2 m     ⑧(1分)

洛伦兹力提供向心力,  ⑨(1分)

整理并代入数据得R= 0.2m                     ⑩(1分)

由几何知识得OP=R+Rsin60°- PQcos60°=0.27m     ⑾(1分)

x轴上入射P点离O点距离至少为0.27m          ⑿(1分)

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限中,有方向沿x轴正向的匀强电场E;在第一象限中,边界OM和y轴之间有磁感应强度为B的匀强磁场,方向与纸面垂直,边界OM和x轴之间的夹角=37 0坐标系中有a、b、c、d四点,a、b点坐标分别为(-L,0)、(0,2L).现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),由a点以v0初速度(方向沿y轴正向)射入电场,依次经过6点和c点,最后垂直x轴通过d点.(已知:sin370=0.6,cos370=0.8)求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小和方向.

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2012届福建省漳州市芗城中学高三适应性检测理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题

(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:

(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2011-2012学年福建省漳州市高三适应性检测理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题

(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:

(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;

(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;

(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010年广西柳州二中高三第三次模拟考试(理科综合)物理部分 题型:计算题

(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限中,有方向沿x轴正向的匀强电场E;在第一象限中,边界OM和y轴之间有磁感应强度为B的匀强磁场,方向与纸面垂直,边界OM和x轴之间的夹角=37 0坐标系中有a、b、c、d四点,a、b点坐标分别为(-L,0)、(0,2L).现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),由a点以v0初速度(方向沿y轴正向)射入电场,依次经过6点和c点,最后垂直x轴通过d点.(已知:sin370=0.6,cos370=0. 8)求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小和方向.

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案